清淤疏浚和生态修复后湖泊后生浮游动物群落结构研究

论文摘要

本文以大淀湖为研究对象,调查了进行原位清淤疏浚和生态修复综合整治后湖泊后生浮游动物（包括轮虫、枝角类、桡足类）群落结构特征及其与水体理化指标的相关性,探讨了清淤疏浚和生态修复前后湖泊水体中后生浮游动物群落结构演替规律,为疏浚和生态修复措施治理湖泊富营养化的效果评价提供生物学依据。分析得出如下结果:一疏浚修复后大淀湖水体营养盐含量有所降低,叶绿素a含量明显低于大淀湖疏浚前水体和水源地的叶绿素a含量,水质整体好转,2008年和2009年水质差于修复初期。二修复初期、2008年、2009年轮虫种类数存在显著差异（p<0.05）;各站点之间轮虫种类数不存在显著差异（p>0.05）;各个阶段采样的轮虫种类相似性系数依次为12.7%、33.3%、33.3%,针簇多肢轮虫Polyarthra trigla为第一优势种。疏浚前、修复初期、2008年和2009年轮虫的平均密度为1990ind./L,各个阶段平均密度分别为3573ind./L、2929ind./L、955ind./L和505ind./L,2008年、2009年轮虫密度较修复初期差异显著（p<0.05）,分别下降了69%和81%,2008年和2009年轮虫密度不存在显著差异（p>0.05）。修复初期、2008年、2009年轮虫的平均生物量为1.64㎎/L,各个阶段生物量分别为1.27㎎/L、2.58㎎/L、1.05㎎/L,三个阶段对应季节生物量差异不显著（p>0.05）。三2009年大淀湖采集到枝角类16种,4科8属,修复初期6种,5科5属;2009年枝角类优势种包括简弧象鼻溞Bosmina coregoni、颈沟基合溞Bosminopsis deitersi、长肢秀体溞Diaphanosoma leuchtenbergianum、短型裸腹溞Moina brachiata,优势种密度之和占总密度的86.9%,修复初期枝角类优势种为长肢秀体溞Bosmina longirostris（Y=0.231）和长额象鼻溞Bosmina longirostris（Y=0.054）,优势种密度占修复初期枝角类总密度的91.0%;修复初期枝角类密度和生物量分别为0.13ind/L和0.03㎎/L,2009年枝角类密度和生物量分别为10.2ind/L和0.41㎎/L;生态修复过程中的大淀湖枝角类均为夏季种。四大淀湖2009年发现桡足类（包括哲水蚤目和剑水蚤目）26种,4科11属,优势种包括台湾温剑水蚤Thermocyclops taihokuensis和短尾温剑水蚤T.brevifurcatus,无节幼体Nauplius和桡足幼体Copepod larvae均占优势;修复初期无节幼体占绝对优势,优势度达0.883,大淀湖2009年桡足类优势种的繁殖生长季节均在夏秋季节,密度最高峰均发生在夏季;大淀湖生态修复过程中浮游桡足类总的平均密度为3 ind/L,高峰出现在2009年6、7月份,次高峰在引水初期2006年7月份;大淀湖生态修复过程桡足类总的平均生物量为3.43㎎/L,高峰出现在引水初期2006年7月,两个次高峰在修复初期2006年9月和11月。大淀湖生态修复过程中枝角类和桡足类多样性指数变化曲线呈现倒山型互补变化现象。五轮虫的密度与硝氮、物种多样性指数成显著正相关,与叶绿素a、物种丰富度指数成极显著正相关;轮虫生物量与叶绿素a成显著正相关,与总磷成极显著正相关;枝角类密度与亚硝氮、可溶性磷呈极显著和显著正相关,与高锰酸钾指数呈极显著负相关;枝角类生物量与亚硝氮、总磷呈极显著和显著正相关,与高锰酸价指数呈显著负相关;桡足类密度与可溶性磷呈极显著正相关,与氨氮和高高锰酸钾指数呈显著正相关;桡足类生物量与可溶性磷呈极显著正相关,与高锰酸钾指数呈显著正相关。综合讨论大淀湖生态修复前后的水质和后生浮游动物群落结构变化,得出如下结论:1经过清淤疏浚和生态修复之后,水体富营养化状态有所改善,水质整体好转,疏浚修复对水质的改善短时间内有明显的作用,但长期效果有待考察;2疏浚修复后水体仍处于富营养化状态,轮虫、枝角类优势种多为富营养化指示种;3疏浚修复后的湖泊水体轮虫种类组成存在明显的种类演替现象;4轮虫密度的降低和持续保持较低水平可能是疏浚修复湖泊的一个典型特征;5大淀湖生态修复过程中枝角类优势种主要繁殖生长期均是5月-9月,优势种均为夏季种;生态幅的缩小可能是进行过清淤疏浚和生态修复后的湖泊不同于天然湖泊的一个表征,并且随着生态系统逐渐稳定,枝角类生态幅有逐渐恢复的趋势;6大淀湖修复前和生态修复过程中后生浮游动物种类数明显增多,密度逐渐减少,轮虫种类数、密度、生物量所占比例逐渐减小,枝角类和桡足类种类数、密度、生物量所占比例逐渐增大,表现为小型种类（轮虫）减少,大型种类（枝角类、桡足类）增多,这些结果和惠州西湖表现出相似的特征,说明大淀湖疏浚和生态修复措施对水体的富营养化控制和水生态系统人工构建取得了良好的效果;7群落结构发生重建可能是进行清淤疏浚和生态修复的水体特有的生态现象。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1 湖泊富营养化现状及防治对策
• 1.1 湖泊富营养的概念
• 1.2 湖泊富营养化的表征
• 1.3 湖泊富营养化的原因
• 1.4 我国淡水湖泊富营养化现状
• 1.5 国内外富营养化防治对策
• 2 清淤疏浚和生态修复效果研究进展
• 3 浮游动物生态学研究重要性
• 4 大淀湖概况
• 4.1 地理位置
• 4.2 气象概况
• 4.3 综合整治
• 5 本论文的研究目的和意义
• 第二章 实验材料和方法
• 1 样点布置与采样时间
• 2 理化指标与测定方法
• 3 浮游动物指标与测定方法
• 4 数据处理与分析方法
• 第三章 生态修复过程水化学指标和营养状态变化
• 1 大淀湖生态修复前后水质指标变化
• 2 大淀湖生态修复时期叶绿素变化
• 3 大淀湖生态修复时期营养状态变化
• 4 大淀湖生态修复前后水质及叶绿素年际变化
• 第四章 生态修复过程轮虫群落结构演替研究
• 1 生态修复过程轮虫种类组成及分布
• 2 生态修复过程轮虫优势种组成变化
• 3 生态修复过程轮虫密度和生物量变化
• 3.1 生态修复过程轮虫密度季节变化
• 3.2 生态修复过程轮虫生物量季节变化
• 3.3 生态修复过程轮虫的物种多样性
• 4 讨论
• 4.1 生态修复过程轮虫种类组成的响应
• 4.2 生态修复过程轮虫密度、生物量的响应
• 第五章 生态修复过程浮游甲壳类生态学特性和群落演替初步研究
• 1 生态修复过程大淀湖枝角类
• 1.1 大淀湖生态修复过程枝角类的种类组成
• 1.2 大淀湖生态修复过程枝角类优势种数量变化
• 1.3 大淀湖生态修复过程枝角类密度和生物量动态
• 2 生态修复过程中大淀湖浮游桡足类
• 2.1 大淀湖生态修复过程桡足类的种类组成
• 2.2 大淀湖生态修复过程桡足类优势种数量变化
• 2.3 大淀湖生态修复过程桡足类密度和生物量动态
• 3 大淀湖生态修复过程浮游甲壳动物多样性指数及相关性分析
• 3.1 大淀湖生态修复过程浮游甲壳动物多样性指数
• 3.2 大淀湖生态修复过程浮游甲壳类密度、生物量与水质参数相关性分析
• 4 讨论
• 第六章 大淀湖生态修复过程后生浮游动物群落结构总析
• 1 大淀湖生态修复后生浮游动物种类数组成
• 2 大淀湖生态修复后生浮游动物密度组成
• 3 大淀湖生态修复后生浮游动物生物量组成
• 4 大淀湖生态修复后生浮游动物密度相关性分析
• 第七章 结论
• 参考文献
• 附录
• 致谢